Потеря мышечной массы (атрофия) из-за бездействия часто происходит после болезней, травм, госпитализации или падений и становится все более распространенной с возрастом. Новое исследование, опубликованное в журнале Advanced Science, показывает, что скелетные мышцы сохраняют «молекулярную память» о многократном бездействии, и эта память заметно различается между молодыми и старыми мышцами.
Для исследования ученые объединили многократную иммобилизацию нижних конечностей у молодых взрослых с моделью старых крыс, чтобы обеспечить сравнение по возрасту. У молодых взрослых многократное бездействие приводило к одинаковой степени атрофии мышц в оба периода; однако молекулярный ответ продемонстрировал защитную память. Окислительные и митохондриальные генные пути были менее нарушены во второй раз, что указывает на устойчивость.
Напротив, в стареющих мышцах развивалась пагубная «память» о бездействии. Повторная бездеятельность вызывала более выраженную атрофию, чрезмерное подавление аэробного метаболизма и митохондриальных генов, активацию путей повреждения ДНК и другие эффекты. У разных видов многократное бездействие приводило к устойчивым изменениям в сетях метаболических генов, демонстрируя, что мышцы сохраняют долговременные молекулярные следы атрофии.
В совокупности эти результаты показывают, что многократное бездействие мышц формирует молекулярную память, которая помогает молодым мышцам восстанавливаться, но делает стареющие мышцы все более восприимчивыми к дальнейшей атрофии.
«Мышцы хранят в себе историю как силы, так и слабости, и эти молекулярные воспоминания могут накапливаться с течением времени, формируя их реакцию на повторное бездействие. Понимание того, как мышцы фиксируют этот прошлый опыт использования и бездействия, имеет важное значение для разработки более эффективных стратегий поддержки восстановления после болезни, травмы или возрастного снижения мышечной массы», — сказал соавтор исследования Адам П. Шарплес, доктор философии, профессор Норвежской школы спортивных наук, Осло.
«Эти знания помогут нам определить не только, когда следует проводить повторные тренировки , но и какой тип и интенсивность упражнений могут быть наиболее эффективными. В настоящее время наша лаборатория сотрудничает с фондом Novo Nordisk, чтобы определить, какие виды упражнений лучше всего вызывают полезные сигналы памяти в митохондриях мышц, вырабатывающих энергию, особенно в стареющих мышцах».
